全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽概述

1、魯恒發(fā)嚴(yán)耀鋒主要內(nèi)容全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的基本情全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的基本情況況選選題簡單分析題簡單分析現(xiàn)現(xiàn)場互動場互動全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽簡介全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽是教育部倡導(dǎo)的四大學(xué)科競四大學(xué)科競賽之一賽之一，是面向大學(xué)生的群眾性科技活動，目的在于推動全國普通高等學(xué)校促進(jìn)信息與電子類學(xué)科面向二十一世紀(jì)課程體系和課程內(nèi)容的改革，促進(jìn)教育也要實(shí)現(xiàn)兩個轉(zhuǎn)變重要思想的落實(shí)，有助于高等學(xué)校實(shí)施素質(zhì)教育，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、協(xié)作精神和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)；有助于學(xué)生工程實(shí)踐素質(zhì)的培養(yǎng)、提高學(xué)生針對實(shí)際問題進(jìn)行電子設(shè)計(jì)制作的能力；有助于吸引、鼓勵廣大青年學(xué)生踴躍參加課外科技活動，為優(yōu)秀人才的脫穎而

2、出創(chuàng)造條件。競競賽簡介賽簡介全全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的基本情國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的基本情況況全國電設(shè)比賽時間全國電設(shè)比賽時間從19997年開始，每二年舉辦一屆每二年舉辦一屆全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽，即凡逢單數(shù)年號時舉辦全國競賽。競賽時間定于競賽舉辦年度的9月月份份，賽期四四天天三夜三夜（具體日期屆時通知）。如：2013年的競賽時間為9月4號上午8時至7號20時。全全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的基本情國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的基本情況況報(bào)名及組隊(duì)由教育部高等教育司及信息產(chǎn)業(yè)部人事司負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)全國競賽工作，各地競賽事宜由地方教委（廳、局）統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)參賽學(xué)?？梢元?dú)立組織不超過20個參賽隊(duì)。參參賽隊(duì)和參賽學(xué)生每隊(duì)由三

3、名學(xué)生組成賽隊(duì)和參賽學(xué)生每隊(duì)由三名學(xué)生組成，除研究生以外所有具有正式學(xué)籍的在校本科生、?？粕加匈Y格參加全全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的基本情國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的基本情況況注意事項(xiàng)競賽期間學(xué)生可以查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料可以查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料，隊(duì)內(nèi)學(xué)生集體商討設(shè)計(jì)思想，確定設(shè)計(jì)方案，分工負(fù)責(zé)、團(tuán)結(jié)協(xié)作，以隊(duì)為基本單位獨(dú)立完成競賽任務(wù)；競賽期間不允許任何教師或其他人員進(jìn)行任何形式的指導(dǎo)或引導(dǎo)；競賽期間參賽隊(duì)員不得與隊(duì)外任何人員討論商量。為保證競賽工作，競賽所需設(shè)備、元器件等均由各參賽競賽所需設(shè)備、元器件等均由各參賽學(xué)校負(fù)責(zé)提供。學(xué)校負(fù)責(zé)提供。全全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的基本情國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的基本情況況命題

4、內(nèi)容應(yīng)以電子技術(shù)（包括模擬低頻、高頻和數(shù)字電路）應(yīng)用設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容。可以涉及單片機(jī)、可編程邏輯器件、EDA軟件工具和PC機(jī)（主要用于開發(fā)）的應(yīng)用。題題目包括目包括“理論設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)”和和“實(shí)際制作與調(diào)試實(shí)際制作與調(diào)試”兩部分兩部分。競賽題目應(yīng)具有實(shí)際意義和應(yīng)用背景，并考慮到目前教學(xué)基本內(nèi)容和新技術(shù)應(yīng)用趨勢。選題分析選題分析各類題目分析題目類型1.電源電源類類2.信號源類3.無線電類4.放大器類5.儀器儀表類6.數(shù)據(jù)采集與處理類7.控制類控制類電源類題目是其中非常重要的一類，在電源類題目是其中非常重要的一類，在過去過去的競賽中，電的競賽中，電源類賽題共有九道題源類賽題共有九道題目。目。(1)簡易

5、數(shù)控直流電源(1994年A題)；(2)直流穩(wěn)壓電源(1997年A題)；(3)數(shù)控直流電流源(2005年F題)；(4)三相正弦波變頻電源(2005年G題)；(5)開關(guān)穩(wěn)壓電源(2007年E題)；(6)光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置(2009年A題)；(7)電能搜集充電器(2009年E題)；(8)開關(guān)電源模塊并聯(lián)供電系統(tǒng)(2011年A題)；(9)單相ACDC變換電路(2013年A題)。電源類賽題涉及的主要技術(shù)和知識點(diǎn)電源類題目發(fā)展趨勢：電源類題目發(fā)展趨勢：基本直流電源設(shè)計(jì)階段(2005年之前)；正弦波變頻電源和開關(guān)電源設(shè)計(jì)階段(20052007 年)；代表電源新技術(shù)的光伏發(fā)電、無線充電以及并聯(lián)均流控制供電等

6、設(shè)計(jì)階段(2007年之后)。電源類賽題所涉及的主要知識點(diǎn)1.變頻電源、PWM開關(guān)電源等工作原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和電路的組成；2.交流變壓器和高頻開關(guān)變壓器的設(shè)計(jì)與制作；3.交流整流和濾波電路設(shè)計(jì)與制作；4.斬波和驅(qū)動電路設(shè)計(jì)與制作；5.逆變和驅(qū)動電路設(shè)計(jì)與制作；6.電流、電壓檢測電路設(shè)計(jì)與制作；電源類賽題所涉及的主要知識點(diǎn)7. 過流和過壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)與制作；8. 真有效值檢測電路設(shè)計(jì)與制作；9. ADC和DAC電路設(shè)計(jì)與制作；10. DCDC升壓型和降壓型開關(guān)電源電路設(shè)計(jì)與制作；11. 直流穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)與制作；12. 單片機(jī)、FPGA、ARM最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)與制作；13. 微控制器外圍電路(顯示器、

7、鍵盤與開關(guān)等)的設(shè)計(jì) 與制作等。電源類賽題所涉及的主要技術(shù)高頻變換技術(shù)、功率轉(zhuǎn)換技術(shù)、全諧振高頻軟開關(guān)變換技術(shù)、同步整流技術(shù)、多相變換器技術(shù)、脈寬調(diào)制技術(shù)、分布電源技術(shù)，電源類題目特點(diǎn)理論指導(dǎo)實(shí)踐理論指導(dǎo)實(shí)踐“電源類電源類”賽題的實(shí)踐性要求很強(qiáng)，例如變壓器的賽題的實(shí)踐性要求很強(qiáng)，例如變壓器的制作，特別是高頻開關(guān)電源變壓器的制作，電感線圈制作，特別是高頻開關(guān)電源變壓器的制作，電感線圈的設(shè)計(jì)與制作、的設(shè)計(jì)與制作、PCB的的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)等等電源類題目的賽前準(zhǔn)備和訓(xùn)練1.電源基礎(chǔ)知識的準(zhǔn)備課本、專業(yè)書籍、網(wǎng)絡(luò)2.常見電源的設(shè)計(jì)3.以歷屆賽題為基礎(chǔ)，選擇已經(jīng)出現(xiàn)過的一些賽題做訓(xùn)練控制類題目分析 水溫控制系統(tǒng)

8、（1997年C題） 自動往返電動小汽車（2001年C題） 簡易智能電動車（2003年E題） 液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置（2003年F題） 懸掛運(yùn)動控制系統(tǒng)（2005年E題） 電動車蹺蹺板（2007年F題）【本科組】 電動車蹺蹺板（2007年J題）【高職高專組】 聲音引導(dǎo)系統(tǒng)（2009年B題）【本科組】； 模擬路燈控制系統(tǒng)（2009年I題）【高職高專組】 基于自由擺的平板控制系統(tǒng)（2011年 B 題）【本科組】控制類題目分析比賽中使用的傳感器MCU外圍電路被控制對象系統(tǒng)方案和算法選這個方向的同學(xué)需要掌握的知識點(diǎn)比賽中使用的傳感器溫度傳感器-水溫控制系統(tǒng)光電傳感器-液體點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置、簡易智能電動車超

9、聲波傳感器-簡易智能電動車傾角傳感器-電動車蹺蹺板 MSIN-LD60、SCA103T、SCA60C、SCA61T角度傳感器-是一個高精度導(dǎo)電塑料電位器 -基于自由擺的平板控制系統(tǒng)、電動車蹺蹺板音頻信號檢測-駐極體電容話筒+LM393比較器MCU一般情況賽題沒有專門指定需要使用哪一種微控制一般情況賽題沒有專門指定需要使用哪一種微控制器器單片機(jī)、FPGA、ARM（嵌入式微處理器）、DSP在控制類賽題中都有應(yīng)用但贊助公司不同，通常會在個別賽題中指定使用一種該公司提供的芯片，如2013年的瑞薩單片機(jī)（用于四軸飛機(jī)控制）。單片機(jī)使用較多：AT89C52、AT89S51、AT89S52STM8、STM3

10、2MSP430F1611、MSP430F2274Atmega128PIC16F628AC8051F022根據(jù)競賽要求，單片機(jī)（包括FPGA、ARM、DSP）最小系統(tǒng)是可以采用成品板可以采用成品板的，通常在賽題要求中會對其提出一些限制性的要求，如“最小系統(tǒng)”主要包含單片機(jī)、ADC、DAC、存儲器等FPGA、DSP、ARMFPGA是現(xiàn)場可編程門（Field Programable Gate Array)的簡稱微控制器外圍電路模塊鍵盤及LED顯示器漢字圖形液晶顯示器觸摸屏ADC和DAC無線收發(fā)模塊語音模塊控制對象加熱器控制直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)控制方案和算法水溫控制系統(tǒng)（1997年C題）的控制方案和算法 -傳感器檢測電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)系統(tǒng)、 加熱控制電路、鍵盤顯示器電路 -分段非線性加積分分離PI算法、模糊控制算法自動往返電動小汽車（2001年C題）的控制方案和算法 -光電傳感器、霍爾傳感器 -PWM一系統(tǒng)控制方案和算法設(shè)計(jì)二二微控制器電路微控制器電路模塊制作和編程三微控制器外圍電路外圍電路模塊制作和編程：如鍵盤及LED數(shù)碼管顯示器模塊、RS-485總線通信模塊、CAN總線通信模塊、無線收發(fā)器電路模塊、ADC模塊、DAC模塊等等四四傳感器電路傳感器電路模塊制作和編程：如光電傳感器模塊、超聲波發(fā)射與接收模塊、溫濕度傳